Ламинарно-турбулентный переход

[Bonusfrag 104]

Коллеги,

Без привязки к конкретному CFD-пакету хотел бы обсудить:

как моделировать ЛТ-переход?

какой y+ и с какой моделью турбулентности?

Как определить по результатам - что вот она та самая точка перехода?

Задача - начну в любом случае со стандартной тонкой пластины в потоке.

<noindex>вот тут</noindex>, например, говорят про специальную модель. А без неё можно? SST?

[a_schelyaev 371]

В некоторых низкорейнольдсовых k-e моделях есть возможность моделировать сей процесс в погранслое. Разбег Y+ до 3-5 единиц, не выше.

SST потеряла такую возможность и для нее городили огород в части отдельной модели перехода. Т.е. по SST есть вопросы, т.к. изначально модель перехода делалась по заказу GE для лопаток турбин.

Думаю, что мы наткнулись на золотую жилу в этом вопросе. На форуме в первом докладе должно быть немного про наши изыски в этом направлении.

[_serge 24]

Как определить по результатам - что вот она та самая точка перехода?

Ну, вообще, например, - по закону трения (коэффициент нарастает либо обратно пропорц. корню местного числа Re либо корню 5-ой степени) или толщине пс или по кинетической энергии турбулентности или по профилю скорости внутри пс.

Правда, а какая она точка перехода?

Нет же точки, есть область перехода, где возбуждаются и развиваются волны ТШ.

как моделировать ЛТ-переход?

Я бы для начала почитал работы Лантри — Ментера.

какой y+ и с какой моделью турбулентности?

Во всех современных моделях нет предела совершенству (минимуму y+), на то они и низкорейнольдсовые.

(~10 ячеек поперек слоя я бы вогнал)

Но, понятно, что в используемой модели должна быть модель перехода (типа Лантри — Ментера, теплорода и т.п.).

А без неё можно?

Нет.

Только если на мелкой-мелкой сетке использовать DNS или используя моментный метод решить уравнение Больцмана более точно, чем есть сейчас, получить свои уравнения, найти в них турбулентность и решать их, в т.ч. и на более крупной сетке, если в новой модели будет - щелк (момент истины, т.е. физический механизм переключения).

Процитированная работа напомнила подход, который использовался и 20-ть лет назад.

- импорный пакет или код (лицензионный сейчас или ранее слямзенный через спецслужбы)

- так же проблема точки перехода

Но, вот уже с приличными результатами.

(Если не было прямого подгона модели и возможности ее применения под конкретный эксперимент McGhee R.J., Beasley W.C.)

[n-r 62]

Как это делается в NUMECA, см рисунки.

Также прилагается статья 2006 года, где Honeywell Aerospace сравнил два используемых ими кода CFX и NUMECA при моделировании ЛТ-перехода.

GT2006-90273_Honeywell_Transition_CFX_NUMECA.pdf

[_serge 24]

А на пластинке (и в канале и в трубе и распространено на другие тела, как на пластинке) это было реализовано еще в CFW (FloWorks)

В принципе и без особой модели физики процесса или Лантри — Ментера.

По графикам для перехода на плоской пластинке.

[n-r 62]

А на пластинке (и в канале и в трубе и распространено на другие тела, как на пластинке) это было реализовано еще в CFW (FloWorks)

В принципе и без особой модели физики процесса или Лантри — Ментера.

По графикам для перехода на плоской пластинке.

На картинках два примера, пластина и лопатка турбины, в статье еще куча примеров, почему вы свели все к пластине?

[_serge 24]

Не все. Потому, что момент истины - переход в модели взят из эксперимента с плоской пластины.

А далее - как бы метод эквивалентной пластины.

In early 2005, Numeca has updated their version of the Spallart and Allmaras [20] turbulence model to predict laminar turbulent transition using the empirical correlations published in 1980 by Abu-Ghannam and Shaw [21]. Based on the Abu-Ghannam and Shaw model, the location of transition could be computed from the flow solution using empirical relations related to the airfoil external parameters. These empirical correlations [21] are derived from experimental data from transition on flat plate with pressure gradients.

В принципе нормальный инженерный подход (примерно то же в CFW). Как и ранее в теории теплорода.

Ничего не понимаю, но рассчитывать умею.

Майя умели с поразительной точностью предсказывать, например, время затмений, положение на небе Луны, Венеры и других планет. Все это делалось при помощи арифметики. Они подсчитывали определенное число, вычитали из него другое и т. д. У них не было ни малейшего представления о вращении небесных тел.

[n-r 62]

Не все. Потому, что момент истины - переход в модели взят из эксперимента с плоской пластины.

А далее - как бы метод эквивалентной пластины.

В принципе нормальный инженерный подход (примерно то же в CFW). Как и ранее в теории теплорода.

Ничего не понимаю, но рассчитывать умею.

Момент истины гораздо раньше нужно брать, если уж вы настаиваете, то модели турбулентности сами по себе уже проблематичны, да и CFD для многих теоретиков под большим вопросом, так что если уж ставить под сомнение, то сразу все

[_serge 24]

У меня сомнений нет.

Я предложил как минимум три варианта моделирования ЛТ перехода.

- модель Лантри — Ментера или аналог (даже простой, взять как на пластине с градиентом давления)

- DNS

- M-14

А найти точную и истинную зону (область) перехода и с физикой и с механизмом (щелк) можно по области смены класса решения в модели M-14.

[n-r 62]

У меня сомнений нет.

Я предложил как минимум три варианта моделирования ЛТ перехода.

- модель Лантри — Ментера или аналог (даже простой, взять как на пластине с градиентом давления)

- DNS

- M-14

А найти точную и истинную зону (область) перехода и с физикой и с механизмом (щелк) можно по области смены класса решения в модели M-14.

DNS отметаем (понятно, что лучше быть здоровым и богатым, но у кого есть такие мощности под реальные задачи?).

- модель Лантри — Ментера - есть ли примеры сравнения этой модели с другими подходами на практических задачах, где показаны не теоретические преимущества этой модели, а ее преимущества с точки зрения инженерного применения? если есть, дайте ссылку пожалуйста или киньте статьи сюда, думаю не только мне будет интересно.

- Тот же самый вопрос по модели М-14.

UPD Кстати, вот я читаю еще раз статью, что я запостил, прокомментируйте пожалуйста вот этот абзац, об этом у вас речь?:

Menter, et. al [16-19], have recently developed a correlation based transition model that is fully compatible with modern general-purpose CFD methods. This approach opens the way for the use of transition models in a wide range of engineering flows. Similar predictive and modeling capability [20,21] has also been developed in the Numeca’s Fine Turbo program.

Если об этом, то по статье видно, что никаких преимуществ у CFX перед NUMECA нет, а даже наоборот.

Есть ли у вас обратные примеры?

[_serge 24]

DNS отметаем (понятно, что лучше быть здоровым и богатым, но у кого есть такие мощности под реальные задачи?).

Зачем мощности? исследуем закономерности на пластине и за цилиндром и на их основе строим модель типа Лантри — Ментера. Только в DNS ничего нет нового и фундаментального, кроме уже давным-давно известных фактов (потери устойчивости решения линеаризованных уравнений НС)

модель Лантри — Ментера - есть ли примеры сравнения этой модели с другими подходами

симметрично, присоединяюсь, но автор топика уже дал одну ссылку, а в прикрепленной вами же статье есть еще несколько ссылок на эту модель

[n-r 62]

Зачем мощности? исследуем закономерности на пластине и за цилиндром и на их основе строим модель типа Лантри — Ментера. Только в DNS ничего нет нового и фундаментального, кроме уже давным-давно известных фактов (потери устойчивости решения линеаризованных НС)

симметрично, присоединяюсь, но автор топика уже дал одну ссылку, а в прикрепленной вами же статье есть еще несколько ссылок на эту модель

посмотрите апдейт моего предыдущего вам ответа, прокомментируйте плиз абзац, который я процитировал.

[a_schelyaev 371]

Как это делается в NUMECA, см рисунки.

Также прилагается статья 2006 года, где Honeywell Aerospace сравнил два используемых ими кода CFX и NUMECA при моделировании ЛТ-перехода.

Известно, что SA модель является однопараметрическим математическим кастратом.

Как можно серьезно приводить в пример SA модель для ламинарно-турбулентного перехода?

Соверешенно понятно, что имеет место быть математическое срабатываение в определенном диапазоне режимов течения.

Ну ребят, вам самим не стыдно такое выкладывать, не понимая сути модели?

Нет.

Конкретно для SST нельзя. Для k-E можно.

[n-r 62]

Известно, что SA модель является однопараметрическим математическим кастратом.

SA модель (кстати их десятки модификаций) используется в турбомашиностроении по всему миру как одна из базовых моделей турбулентности. Но a_schelyaev не знаком с мировым опытом расчетов турбомашин, поэтому ему простительны такие ляпы.

[a_schelyaev 371]

SA модель (кстати их десятки модификаций) используется в турбомашиностроении по всему миру как одна из базовых моделей турбулентности. Но a_schelyaev не знаком с мировым опытом расчетов турбомашин, поэтому ему простительны такие ляпы.

Уважаемый, вы не позорьтесь на людях-то, прикрываясь абстрактным мировым опытом.

Мне не трудно повторить, что SA модель является кастрированной однопараметрической моделью, если это вам ни о чем не говорит, то селяви.

Применение подобных моделей, как и прочих, например, алгебраических допускается если моделируемый процесс позволяет уложиться в ограничения математической модели.

В противном случае, получаются красивые картинки.

[n-r 62]

Уважаемый, вы не позорьтесь на людях-то, прикрываясь абстрактным мировым опытом.

Мне не трудно повторить, что SA модель является кастрированной однопараметрической моделью, если это вам ни о чем не говорит, то селяви.

Применение подобных моделей, как и прочих, например, алгебраических допускается если моделируемый процесс позволяет уложиться в ограничения математической модели.

В противном случае, получаются красивые картинки.

Бедный, вот когда приедете с конференций по турбомашиностроению и пообщаетесь с реальными людьми из P&W, GE, RR и они вам расскажут, что у кого считается кастратом, вот тогда мы вас и послушаем, а пока это для меня лично блаблабла человека, который регулярно заси**** топики своим тролингом.

[a_schelyaev 371]

Бедный, вот когда приедете с конференций по турбомашиностроению и пообщаетесь с реальными людьми из P&W, GE, RR и они вам расскажут, что у кого считается кастратом, вот тогда мы вас и послушаем, а пока это для меня лично блаблабла человека, который регулярно заси**** топики своим тролингом.

Ой мама, он даже не понимает про что ему пишут.

Если фамилия автора статьи Спалларт о чем-то говорит, то можно не читать весь отчет, а сразу перейти к выводам:

The lesson to be learned from this study is that care should be exercised when using turbulence models for relaminarizing flows or flows at transitional Reynolds numbers. In these cases the turbulence models are operating outside of the range of applicability their authors have been able to address, and the flowfield physics are not likely to be predicted accurately. Although strong turbulent skin friction downstream usually limits the importance of the leading edge region, in rare instances missing the physics in this area will prevent the models from predicting a separation which would influence the entire flow-field.

RumseySpallart_2008_6d881721833a.pdf

[n-r 62]

Ой мама, он даже не понимает про что ему пишут.

Если фамилия автора статьи Спалларт о чем-то говорит, то можно не читать весь отчет, а сразу перейти к выводам:

The lesson to be learned from this study is that care should be exercised when using turbulence models for relaminarizing flows or flows at transitional Reynolds numbers. In these cases the turbulence models are operating outside of the range of applicability their authors have been able to address, and the flowfield physics are not likely to be predicted accurately. Although strong turbulent skin friction downstream usually limits the importance of the leading edge region, in rare instances missing the physics in this area will prevent the models from predicting a separation which would influence the entire flow-field.

Когда общаешься с такими людьми как a_schelyaev, нужно читать все, или хотя бы чуть больше, чем процитированный отрывок. В статье сравниваются две модели SST и SA, к ним обеим относится то, что процитировал г-н a_schelyaev (везде речь идет о множественном числе). Исходя из того, что выше говорил г-н a_schelyaev, наравне с SA моделью нужно выкинуть и SST модель.

Но мы попробуем хотя бы немножко сгладить неловкость и сообщить уважаемому all, что в NUMECA для моделирования ЛТ-перехода ни одна модель турбулентности не используется как есть, используются дополнительные вещи, о которых мы выше говорили с уважаемым _serge, поэтому можем не отказываться с моделированием ЛТ-перехода, хотя и проблемы с его моделированием есть, и это далеко не тривиальная задача в общем случае.

[a_schelyaev 371]

Когда общаешься с такими людьми как a_schelyaev, нужно читать все, или хотя бы чуть больше, чем процитированный отрывок. В статье сравниваются две модели SST и SA, к ним обеим относится то, что процитировал г-н a_schelyaev (везде речь идет о множественном числе). Исходя из того, что выше говорил г-н a_schelyaev, наравне с SA моделью нужно выкинуть и SST модель.

Можно да нельзя, т.к. SA однопараметрическая по своей сути. SST же нет. Кроме того товарищ Ментер в последних статьях проявляет недюжинные усилия, чтобы заставить своего Франкенштейна работать.

используются дополнительные вещи, о которых мы выше говорили с уважаемым _serge, поэтому можем не отказываться с моделированием ЛТ-перехода, хотя и проблемы с его моделированием есть, и это далеко не тривиальная задача в общем случае.

Если бы нюмека не рефлексировал бы на меня слюной вслух, а спокойно прочитал бы, что именно пишут, то понял бы, что ему пишут про то, что если условия благоволят, то можно применять и простые эмпирические зависимости. Не более того и не менее того.

Если известны ограничения модели, а также характер ее поведения в зависимости от сетки и сжимаемости среды, то моделирование ЛТ перехода становится вещью крайне тривиальной.

Основная проблема тут это:

- поймать ЛТ переход в погранслое. Это обычно дело житейское;

- поймать турбулизацию потока в отрывном пузыре, а также повторное присоединение;

- поймать ламиниризацию потока.

[Bonusfrag 104]

Спасибо всем, что откликнулись.

Как это делается в NUMECA, см рисунки.

Что за модификация k-e YS ? YS - это кто?

А на пластинке (и в канале и в трубе и распространено на другие тела, как на пластинке) это было реализовано еще в CFW (FloWorks)

В принципе и без особой модели физики процесса или Лантри — Ментера.

По графикам для перехода на плоской пластинке.

Т.е. в SolidWorks Flow Simulation ЛТ-переход моделируется через переход на плоской пластине...?

Интересненько. Надо будет посмотреть. Сравнить.

Вопрос я задал, т.к. затем будет рассматриваться реальная задача с отрывом потока. Надо будет знать, как далеко область ЛТ-перехода находится от отрыва в искривленном канале ВЗ (дозвук). И да, по параметрам потока задача близка к турбомашиностроению.